تخصیص حافظه در پارتیشن‌بندی پویا و مبادله
توضیحات
در جلسه سی و هشتم فیلم آموزشی (آموزش مجازی) سیستم عامل دکتر حقیقت ویژه کنکور کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر و کنکور کارشناسی ارشد مهندسی فناوری اطلاعات و کنکور دکتری مهندسی کامپیوتر و نیز امتحانات دانشگاهی و آزمون‌های استخدامی، آخرين قسمت فصل هفتم سیستم عامل با عنوان «مدیریت حافظه» ارائه می‌شود. موضوع این جلسه «تخصیص حافظه در پارتیشن‌بندی پویا و مبادله» می‌باشد. در جلسه قبل مدیریت حافظه تک برنامگی ساده و مدیریت حافظه چندبرنامگی با پارتيشن‌های ايستا و مشکلات حفاظت و جابجایی و راه حل آن و نيز مبادله و مقدمه‌ای بر مدیریت حافظه چندبرنامگی با پارتيشن‌های پویا ارائه شد. در اين جلسه مبحث مدیریت حافظه چندبرنامگی با پارتيشن‌های پویا و جزئيات مربوط به مديريت فضاهای پر و خالی حافظه در اين روش و الگوريتم‌های تخصيص حافظه مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. وقتی كه حافظه به صورت پويا تخصیص داده می‌شود، سیستم عامل بايد آن را اداره كند. به طور كلی دو روش برای اينكه سیستم بداند كجای حافظه پر و كجای آن خالی است و تغییرات آن را دنبال كند وجود دارد: 1) نگاشت‌های بیتی (Bitmaps) 2) لیست‌های آزاد (Free lists) (يا ليست پيوندی دو طرفه). ابتدا اين روش‌ها و مزايا و معايب هر يک و سربار زمانی و مکانی مربوطه مورد مقايسه و ارزيابی قرار می‌گيرد. وقتی فرايندها و حفره‌ها در يک لیست مرتب شده بر اساس آدرس قرار می‌گیرند، الگوريتم‌های مختلفی جهت تخصیص حافظه به يک فرايند جديد و يا فرايند در حال مبادله به درون حافظه وجود دارد. فرض می‌كنیم كه مدير حافظه می‌داند كه میزان حافظه مورد نیاز هر فرايند چقدر است. در اينجا به بررسی چند مورد از اين الگوريتم‌ها می‌پردازيم.: 1) اولین تطبیق (First fit) 2) تطبیق بعدی (Next fit) 3) بهترين تطبیق (Best fit) 4) بدترين تطبیق (Worst fit) 5) تطبیق سريع (Quick fit). تک تک اين روش‌ها شرح داده شده و مزايا و معايب شان مطرح و با يکديگر مقايسه می‌شوند و برای هر کدام يک مسئله عددی مطرح و حل تشريحی آن ارائه می‌شود. سپس سيستم رفاقتی (Buddy System) ارائه شده و مزايا و معايب آن با يک مثال شرح داده می‌شود. آنگاه تکنيک قديمی Overlay (جايگذاشت) در سيستم‌های پارتيشن‌بندی پويا و مبادله شرح داده می‌شود و عيب بزرگ آن مطرح می‌شود. در انتها اهداف و معیارهای طراحی مديريت حافظه مطرح شده و نشان داده می‌شود که چگونه حذف 4 محدوديت و چارچوب مدیریت حافظه چندبرنامگی با پارتيشن‌های ايستا توانست 4 عيب بزرگ آن را در مدیریت حافظه چندبرنامگی با پارتيشن‌های پویا و مبادله حل کرده يا کاهش جدی بدهد. اما دو محدوديت و چارچوب باقيمانده (بارگذاری يکجا و کامل) که باعث دو عيب بزرگ در پارتيشن‌های پویا شده است را در فصل 8 با صفحه بندی/قطعه‌بندی ساده و سپس صفحه‌بندی/قطعه‌بندی حافظه مجازی تک تک برداشته و به بهينگی در مديريت حافظه دست خواهيم يافت.